一趋势

• 能源及原材料价格攀升, 玻璃容器生产成本上升，导致玻璃包装必须走向轻量化。　

• 同时，在全球白色包装对环境造成严重污染下, 绿色包装也已重新成为全球包装发展的趋势，从政府的角度总是鼓励尽量减少塑料瓶的使用, 玻璃容器，因其光洁透明的美感，化学稳定性好，对内容物无污染，耐高温、易消毒，旧瓶可回收再生利用等优点, 给了玻璃包装的极大机会, 因此降低成本,玻璃瓶轻量化是绿色包装的迫切要求。

二 轻量化途径

 玻璃容器轻量化的方法有三种
(1)一种是在包装容量不改变的情况下, 要求保持原有的或较高的耐压及冲击强度，降低玻璃瓶的重容比，减小瓶壁厚度，降低重量。

这种方法须要从设计到生产全过程的各个环节入手，通过玻璃成份改性、合理的结构设计、生产工艺指标控制、表面处理、强化处理措施达到壁厚小、强度高的目的。

(2)第二种是在充分测量用户包装线及运输过程玻璃容器受撞击数据基础上, 要求包装容量不改变的情况下, 单纯减小容器壁厚度, 降低重量。 这种方法玻璃容器不经过特殊的强化处理, 玻璃容器抗撞击强度降低一些, 但在原有的用户包装线及运输过程玻璃容器受撞击及压力数据基础上; 通过改善包装线及运输过程操作规程, 降低有害撞击,达到玻璃容器品质完好。

 (3)第三种是全新设计, 壁厚减小,要求保持原有的或较高的耐压及冲击强度, 这种方法也要求采特殊的制造及处理过程

三  降低玻璃瓶重量好处

(1) 大大降低运输费用
(2 ) 降低玻璃容器重量将对生产成本费用来说生产很大影响。如果每个容器更轻, 生产每个容器所需要的原材料会更少, 那么熔炉需要的能量也会较少, 玻璃制造商获得降低成本增加利润的好处。

四  无线传感碰撞测量系统介绍

无线传感碰撞冲击测量系统是一种无线测量系统, 它主要是通过仿真瓶 (外形尺寸与真实玻璃瓶一样)与玻璃
瓶一起真实地在生产线上运行采集数据, 真实度非常高。

(1) 无线传感测量系统组成(a)仿真瓶(和原玻璃瓶尺寸一样大小, 内安装有专利传感器及高精电子仪器) (b)无线接收器(c)手掌电脑和软件 (d) PC电脑及软件。

(2) 功能
把无线传感仿真瓶放入玻璃瓶制造生产线或灌装线, 运输供应链中与玻璃瓶一起运行, 仿真瓶将同样与其它玻璃瓶相碰撞、挤压, 仿真瓶传感器实时检测出玻璃瓶子受到的碰撞力大小及轴向压力, 并把数据发送回无线接收器; 无线接收器再传到手掌电脑, 你能从手掌电脑中查看到每次踫撞冲击大小, 所有记录数据都注有时间与日期, 测定结果可打印岀。

这种专利传感仪能够测量出在生产线上的任何位置, 玻璃瓶体360度上受到的冲撞力, 测出x向, y向或Z向冲撞力, 测定出位置是在瓶肩, 还是在瓶跟, 或者在垂直方向。

五 为什么无线传感碰撞测量系统是玻璃容器轻量化的工具

(1)能预先查出原玻璃容器在整个过程受到的碰撞冲击力及其它数据, 为轻量化设计提供真实的设计参数

开发新玻璃容器是个复杂的过程, 但开发的目的无非是想要: (1)外观更美, (2)耐内压强度, 抗撞击强度更佳, (4)重量更轻, (5)使用更方便, (6)安全性更优。这就牵涉到玻璃瓶外形尺寸是否重新设计，各个部位耐内压及抗撞击力的设计,壁厚的设计, 应力设计…等等相关的设计工作。

但所有相关工作的展开时都会提出以下一系列这样的问题:
(1) 开发新玻璃瓶的目地是什么
(2) 原玻璃瓶的设计参数是多少
(3) 原玻璃瓶最脆弱的部位是什么位置
(4) 原玻璃瓶在玻璃瓶制造生产线上或在用户包装线上瓶体最常相撞击的部位是瓶肩还是瓶跟或其它位置
(5) 垂直方向是否有振动   
(6) 在玻璃瓶制造生产线上和用户包装线上瓶体各部位受到的最大撞击力分别是多大,
(7) 对瓶体造成损害的撞击力又是多大,位置是在瓶体上的那个位置
(8) 在压盖时垂直方向压力是多大,造成瓶口破裂的压力又是多大
…等等一系列问题, 这些问题及数值都将是你玻璃瓶轻化设计的参考数据, 实验室检测的基本基数。无线传感碰撞冲击测量系统能预先检测出这些数据, 摆脱以前不能从实际环境中提取参数的状况,极大地帮助你提高玻璃瓶轻化量设什的准确性,针对不同的形体设计不同的厚薄。　　　

举例: 玻璃容器在托盘包装时,底层玻璃瓶垂直轴向压力最大值是多大, 当用钗车提起,卸下时底层玻璃瓶口受到的最大冲击力又是多大, 这些参数都是瓶口形状及轴向承受力设计极其重要的参数。

(2) 能在真实的环境中校验产品,为最终完成设计提供高准确性确认

撞击测量仿真瓶是一种无线测量系统, 它是投放在真实的生产环境中进行检测。在完成设计,实验室测定,批量试产后,由于新玻璃瓶重量减少, 其碰撞力在其它条件不变时随着重量减轻同样会降低。需要测量轻化后的新玻璃瓶在玻璃瓶制造生产线上和在用户包装线上实际所受到的最大撞击力是多少,撞击部位在那里, 垂直方向的冲击力及压力又是多大。当你获取这些真实的撞击力大小后,你将会对产品作进一步的评估,决定你是否会进一步轻量化玻璃瓶。
　
举例: 设计结束后,制造出的样品在垂直方向承受的负荷力大大地大于生产线上实际测量的压盖力大小,这将为进一步的减薄壁厚提供可能性。

总之, 该无线传感碰撞冲击测量系统能够向你提供设计前的实际撞击力大小, 又可提供完成设计后新产品在生产线上实际受到撞击力大小的数据, 也可向你提供在生产线上能造成玻璃瓶破损的最小撞击力大小, 位置及方向。

六 无线传感碰撞测量系统是玻璃容器轻量化后优化配置生产线运行参数的最佳工具
 
(1) 尽管这些新玻璃瓶具有极其优良的抗撞击强度,但它们不能决定在生产线上它们受到的撞击力大小,玻璃瓶参数的改变将会改变玻璃瓶在生产线上所受撞击力的大小。但这种改变是否导致了原有生产线对新玻璃瓶更趋向于损害性还是导致了对新玻璃瓶更加友好、不具破坏性呢 ? 

当出现了导致原有生产线对新玻璃瓶更趋向于损害性时,即新玻璃瓶在生产线上受到的碰撞次数大大增加, 要减轻这种因新玻璃瓶的改变所造成的碰撞次数大大增加就牵涉到建立和保持新工艺及设备的操作标准,使用无线传感踫撞测量系统通过反复测试,能够确定减少瓶体踫撞的生产线设备最佳运行参数数据, 它促进了灌装, 入库, 发货操作建立最佳的参数, 完成玻璃容器轻化后的生产线的最佳运行工作参数配置。

(2) 解决用户原有的糟糕生产线配置, 无论你的玻璃瓶抗撞击有多强都会大大地给玻璃瓶轻量化打折扣, 因此必须调整生产线设备的配置及运行参数,在不增加玻璃瓶有”害”碰撞的大前提下,提高生产速度, 达到最大的产能与玻璃瓶极小的破损率。

(3) 相同的玻璃瓶在不同的工厂或在不同的灌装线上,由于输送路线长短、速度、产量不同,转弯半径及转弯个数不一样,故玻璃瓶受到的撞击次数及撞击力大小都不一样,故只有通过无线传感碰撞测量系统来测量调整各生产线设备参数,使相同的玻璃瓶在各生产线上玻璃瓶品质最佳化与生产量达到最大相统一。       

(4)执行定期检测计划, 建立监测和报告平台确保生产线, 入库, 发货所有各方都要遵守这些标准参数。 

七 无线传感碰撞测量系统是玻璃瓶制造者与用户实现数据共享的工具

玻璃瓶制造者在开发轻量型玻璃瓶时不仅要知道玻璃瓶制造厂玻璃瓶实际碰撞数据,更要知道在用户灌装线上能造成玻璃瓶碰撞破损的实际最小值,也只有无线传感碰撞测量系统才能分别检测出两厂的玻璃瓶实际碰撞数值,由于用户灌装线玻璃瓶实际碰撞力数值对于设计者来说极其重要, 因此实现两者的数据共享,是玻璃瓶轻量化的必不可少的数据依据, 又是调整玻璃瓶用户灌装线设备参数不可缺的参考。两者相互交换数据将大大地修正了在产品设计, 制造生产线上, 仓库搬运中, 发送货物到顾客途中以及在用户的灌装线的操作方法。

也就是说玻璃公司要开发重量更轻的玻璃瓶必须拥有一种寻找解决问题的方法, 这种解决方法将使得他们能在制造, 入库, 发货, 以及用户的灌装线上的整个供给链的行程中追踪玻璃容器所受到的碰撞冲击情况, 并且使得他们还能够快速调查, 核对,纠正任何用户设备设置的技术手段。即玻璃制造商必须需要一种能够预先测定、调整,控制玻璃瓶质量的技术, 这种技术能够融入到产品的整个开发之中,也能让用户共享。  

举例: 玻璃瓶一般都要经过封盖, 压盖过程,因此你必须知道玻璃瓶口及瓶体受到的压盖头压力大小(此数据也可与用户共享,因为用户也要监测压盖头压力大小,必须是实测值)。 压盖头压力过大会压裂瓶口,  因此在交付轻量化后的玻璃瓶给用户使用时, 玻璃瓶制造公司可向用户提供一个最大的压盖压力值(超过此值将压破瓶口), 提供的玻璃瓶的垂直方向最大抗撞击力也可以作为用户采用托盘包装时决定瓶层数的数据。反过来,用户实际的封盖压盖力大小也是玻璃瓶轻量化设计的参照数据之一。

我们无法最佳化我们监测不到的事情, 虽然,我们能在实验室完成玻璃瓶所有的性能检测, 但是来自于生产实践中的测定数据才是最佳化你的玻璃容器轻量化设计的因素之一。

八 适用玻璃容器轻量化范围
啤酒瓶, 白酒瓶, 葡萄酒瓶, 医用输液瓶……各种各样玻璃瓶的开发。

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